碳纖維復(fù)合石墨陰極的制備及電子發(fā)射性能

編號：FTJS10099

篇名：碳纖維復(fù)合石墨陰極的制備及電子發(fā)射性能

作者：方東 華葉 王震 龔瑾瑜 萬紅

關(guān)鍵詞： 高功率微波源 石墨陰極 碳纖維復(fù)合 場發(fā)射

機(jī)構(gòu)： 國防科技大學(xué)空天科學(xué)學(xué)院 西北核技術(shù)研究所先進(jìn)高功率微波技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

摘要： 陰極作為強(qiáng)流電子束的起點(diǎn),對高功率微波源的性能具有重要影響。石墨是高功率源用爆炸發(fā)射陰極的常用材料,具有高壓重頻條件下運(yùn)行穩(wěn)定和長壽命的優(yōu)點(diǎn)。使用具有高長徑比、低發(fā)射閾值的碳纖維對石墨陰極進(jìn)行復(fù)合,采用場發(fā)射及高功率微波測試平臺,對比分析純石墨陰極及碳纖維復(fù)合石墨陰極的場發(fā)射性能、強(qiáng)流電子發(fā)射性能及輸出微波特性,結(jié)合陰極的微觀結(jié)構(gòu)表征,研究碳纖維復(fù)合對石墨陰極電子發(fā)射性能的影響規(guī)律。研究表明:與鱗片石墨陰極相比,40%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))碳纖維復(fù)合石墨陰極的場發(fā)射閾值電場由143 kV/cm降低到119 kV/cm,降低了約16.8%,二極管電壓為480 kV時輸出的微波脈寬與峰值分別提高了13.5%,5.7%。同時考慮到碳纖維在爆炸電子發(fā)射過程中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的特點(diǎn),碳纖維的復(fù)合也有利于陰極使用壽命的提高。